KR20040015849A - Near infrared ray drying module, drying system having the same and method of controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 근적외선 히터 모듈과 이를 갖는 건조 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 히터 냉각이 가능하고, 대상물의 온도를 감지하여 건조 정도를 판단 할 수 있으며, 환경 친화적인 근적외선 히터 모듈과 이를 갖는 건조 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a near-infrared heater module, a drying system having the same, and a control method thereof. More particularly, the cooling of a heater is possible, and the drying degree can be determined by sensing a temperature of an object. A drying system having the same and a control method thereof.
일반적으로 생산제품의 누수 여부 확인을 위한 내부 밀폐성을 확인하기 위하여 수몰 테스트를 거치는 경우나 습식 FLUX 도포 방식의 건조에 있어서 에어컨의 열 교환기, 즉 콘덴서류는 표면에 세밀한 주름이 많이 형성되어 있기 때문에 수몰 테스트 후 또는 습식 FLUX를 도포 후 이들 수분을 인공적으로 건조하기 위하여 많은 시간이 소요되고, 완전 건조가 이루어지지 않아서 제품의 품질에 문제가 발생하는 등 제품 생산에 많은 어려움이 있었다.In general, in case of undergoing a water drop test to check the internal sealability to check the leakage of the product, or in the drying of the wet-flux coating method, the heat exchanger, that is, the condensers, of the air conditioner is submerged because many fine wrinkles are formed on the surface. After the test or after applying the wet FLUX it takes a lot of time to artificially dry these moisture, there was a lot of difficulties in the production of the product, such as a problem in the quality of the product is not completely dried.
또한 코팅이나 SCREEN인쇄 제품의 경화 및 건조에 있어서도, 종이 또는 PET등의 재질에 코팅 및 SCREEN인쇄 후 코팅 레이어 또는 잉크에 포함 되어있는 수분 및 솔벤트 등의 성분을 제거하기 위한 구성을 길이가 긴 건조로를 이용하거나, 건조 챔버 내에 인쇄된 제품의 한정 수량을 넣어서 건조하는 방식을 이용하기 때문에 설비의 길이가 길고 건조시간이 오래 걸리며 에너지 소비가 많다. 또한 제품의 품질에 문제가 발생하면 다량의 제품이 불량이 나는 것을 감수할 수밖에 없는 등 생산에 많은 어려움이 있었다.Also, in curing or drying coating or screen printing products, a long drying furnace is used to remove components such as water and solvents contained in the coating layer or ink after coating and screen printing on paper or PET. It uses a method of drying by putting a limited quantity of the printed product in the drying chamber or in the drying chamber, the length of the equipment is long, the drying time is long, and the energy consumption is high. In addition, when a problem occurs in the quality of the product, a lot of products have a lot of difficulties in the production, such as to bear the failure.
그리고 벽지 등과 같은 제품 생산에 있어서도 종이 위에 PVC등의 성분으로 이루어진 용재를 도포 하여 GELLING 및 발포 등의 공정에 있어서도 매우 긴 건조로를 이용하고 있기 때문에 상기 문제는 물론 많은 공간이 확보되어야 하는 문제를 안고 있다.In addition, in the production of products such as wallpaper, a very long drying furnace is also used in the process of coating and foaming by applying a material composed of PVC, etc. on paper, thus having the problem of securing a lot of space. .
이러한 건조가 필요한 각종 대상물에 존재하는 수분이나 오일, 솔벤트 성분 등을 보다 빨리, 보다 완전하게 건조하기 위하여 종래에는 전기 또는 석유 연료를 이용하여 대상물에 열풍을 분사함으로써 건조시키는 열풍 건조 방식, 가스 연료를 이용한 직화식의 건조 방식이 사용되었는데, 이러한 열에 의한 건조 방식은 열 대류 방식이기 때문에 반드시 건조실을 반 또는 완전 밀폐 시켜야 하는 필수적인 것으로 설비 설계상 건조실 내에 열을 보유하여야 하는 문제로 설비 제작비가 많이 소요되며, 생산량을 고려하면 건조로의 길이가 매우 길어질 수밖에 없는 문제가 있었다.In order to dry more quickly and more completely water, oil, solvent components, etc. present in various objects that require such drying, hot air drying method and gas fuel, which are dried by injecting hot air to the object using electric or petroleum fuel, The direct drying method used was used. Since the drying method by heat is a heat convection method, it is essential that the drying chamber be half or completely sealed. In consideration of the amount of production, the length of the drying furnace had to be very long.
또한 종래의 열에 의한 건조 방식은 최초 시동 시 건조실 내부의 온도를 일정 온도로 상승시켜 유지하여야 하기 때문에 건조실이 소정 온도로 상승하는 동안 준비 시간이 많이 소요되고, 일정 온도로 유지하는 동안 대상물이 투입되지 않더라도 전기 및 연료를 항상 소모하여야 하는 문제점이 있었다. 일정 온도로 유지하는 동안 제품의 이송 수단이 고장에 의해 작동이 중지되면 건조실 내부에 있던 많은 제품에 이상이 생기거나 건조실내에서 화재가 발생 할 수 있는 문제점도 있었다.In addition, in the conventional method of drying by heat, since the temperature inside the drying chamber must be maintained at a constant temperature during initial startup, it takes a lot of preparation time while the drying chamber is raised to a predetermined temperature, and the object is not input while maintaining the constant temperature. If not, there was a problem in that electricity and fuel must be consumed all the time. If the transfer means of the product is stopped by the failure while maintaining at a certain temperature there was a problem that can cause a lot of products in the drying chamber or a fire in the drying chamber.
특히 연료를 이용 열에 의해 건조하는 방식에 있어서는 연료의 연소 시 발생하는 각종 유해 가스 및 건조 시 발생하는 각종 유해 가스가 대상물은 물론, 사람에게도 악 영향을 주어 환경을 오염시키고, 이에 따른 환경 정화 설비를 추가로 설치해야 하는 문제가 있었다.In particular, in the method of drying fuel by heat, various harmful gases generated during combustion of fuel and various harmful gases generated during drying adversely affect the object as well as the human, polluting the environment, There was an additional problem to install.
또한 종래의 근적외선 히터 모듈의 구성에 있어서 램프 자체의 반사 기능이 있으나 보다 양호한 반사 성능을 확보하기 위해 평판 반사체를 사용하고 있으며, 이들 반사체는 외부 공기로 냉각하기 때문에 근적외선 히터 램프에 의해 램프 자체와 램프에서 반사체로 전도되는 열을 냉각 하지만 한계가 있기 때문에 반사체를 램프 가까이 설치 할 수가 없었으며, 또한 주변 구성 요소인 하우징 등도 외부 공기로 냉각하기 때문에 복수의 근적외선 히터 모듈을 구성 할 때에는 충분한 냉각 성능 확보가 필요로 하기 때문에 복수의 수만큼 외부 공기 공급 장치가 필요로 해지며, 근적외선 히터 모듈 자체의 용량이 증대되면 증대된 용량만큼 외부 공기 공급 장치의 용량이 커져야 하는 동시에 근적외선 히터 모듈의 내부에 외부 공기가 고르게 분포 될 수 있도록 하는 설계가 부가 될 수밖에 없는 문제점이 있었다.In addition, although the lamp itself has a reflection function in the conventional NIR heater module configuration, a flat plate reflector is used to secure better reflection performance. Since the reflector is cooled by outside air, the lamp itself and the lamp are made by the near infrared heater lamp. Cooling heat conducted to the reflector in the solar cell is limited, but because of the limitation, the reflector could not be installed near the lamp, and the surrounding components, such as the housing, are cooled by outside air, thus ensuring sufficient cooling performance when constructing a plurality of near infrared heater modules. Because of the need, an external air supply device is required by a plurality of numbers, and when the capacity of the NIR heater module itself is increased, the capacity of the external air supply device must be increased by the increased capacity, and at the same time, the external air inside the NIR heater module is increased. Evenly distributed There was a problem with no choice but to be part of the design.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 제품을 이송하기 위한 종래의 생산 라인을 이용하여 제품을 운반하는 동안 근적외선 히터로 강력한 방사 에너지를 대상물에 조사 함으로써 대상물 내의 수분 및 오일, 솔벤트 등의 성분을 매우 짧은 시간 내에 완전히 제거하여 건조시키는 것을 가능하게 하는 근적외선 히터 모듈과 이를 갖는 건조 시스템 및 이의 제어 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above problems, by transporting the product using a conventional production line for transporting the product to the object by irradiating strong radiant energy with the near-infrared heater to the water, oil, solvent, etc. in the object The present invention provides a near-infrared heater module, a drying system having the same, and a method of controlling the same, which make it possible to completely remove components in a very short time and dry them.
또한 본 발명의 다른 목적은 열 전달 방식이 아니라 0.75 ~ 1.5㎛의 짧은 파장의 근적외선 조사 방식이기 때문에 건조실의 개방성이 높아서 설비의 설계가 자유롭고, 설비 제작비를 크게 절감할 수 있으며 전기만으로 히터를 가동시키기 때문에 히터 준비 시간이 짧고, 대상물이 건조에 근접 할 때만 가동 시켜서 전기 소모 시간을 줄일 수 있게 하는 근적외선 히터 모듈과 이를 갖는 건조 시스템 및 이의 제어 방법을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is a near infrared irradiation method of a short wavelength of 0.75 ~ 1.5㎛ not a heat transfer method, so the openness of the drying chamber is high, the design of the equipment is free, the equipment manufacturing cost can be greatly reduced, and the heater is operated only by electricity. Therefore, the present invention provides a near-infrared heater module, a drying system having the same, and a control method thereof, which shorten the heater preparation time and operate only when the object is close to drying to reduce the electricity consumption time.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 근적외선 조사식 이므로 히터에서 유해 가스가발생하지 않으며, 대상물에서 발생하는 유해 가스의 배출을 용이하게 하여 환경 친화적인 근적외선 히터 모듈과 이를 갖는 건조 시스템 및 이의 제어 방법을 제공하고 있다.In addition, another object of the present invention is a near-infrared irradiating method, so that no harmful gas is generated in the heater, and an environment-friendly near-infrared heater module, a drying system having the same, and a method of controlling the same are provided by facilitating the discharge of the harmful gas generated in the object. Doing.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 근적외선 히터 모듈이 작동 할 때 발생되는 자체 열을 냉각함에 있어서 평판 반사체를 근적외선 히터램프와 근접시켜 근적외선을 건조 하고자 하는 제품으로 반사하되, 램프에서 발생되는 열을 전달받도록 하여 열을 전달받은 평판 반사체는 내부를 관통하여 흐르는 냉각수에 의해 이 열을 보다 쉽게 냉각을 하여 근적외선 히터 모듈이 열에 의한 영향을 최소화 하였으며, 주변의 하우징 등도 평판 반사체와 마찬가지로 내부를 관통 시켜 냉각수가 흐르도록 하여 히터 램프에 의해 전도되는 열을 냉각 할 수 있도록 하여 외부 공기로 냉각하던 종래의 근적외선 히터 모듈 보다 우수한 냉각 성능이 확보 될 수 있으며, 근적외선 히터모듈의 용량 증대에 따라 사이즈 및 히터 램프의 수가 증대되어도 부가되는 설계 없이 동일한 형상으로 냉각 성능이 확보 될 수 있도록 하는 냉각 방법을 제공함에 있다In addition, another object of the present invention is to cool the self-heat generated when the near-infrared heater module is operating to reflect the flat reflector to the near-infrared heater lamp to reflect the near-infrared to the product to be dried, so as to receive heat generated from the lamp The plate reflector, which received heat, cooled the heat more easily with the coolant flowing through the inside to minimize the influence of heat by the near-infrared heater module. By cooling the heat conducted by the heater lamp, it is possible to secure better cooling performance than the conventional NIR heater module which was cooled by external air.In addition, the size and the number of heater lamps are increased by increasing the capacity of the NIR heater module. Same design without additional design It has a cooling method which allows the cooling performance in the image can be secured to provide
특히 이 평판형 반사체는 종래의 1.0t수준의 얇은 평판 반사판을 이용하여 외부 공기로 냉각을 하던 공랭식 기술과 특수 형상의 두꺼운 반사체를 이용한 수랭식 기술에 있어서 종래의 공랭식은 램프 자체의 반사 기능이 있으나 보다 양호한 반사 성능을 확보하기 위해 평판 반사체를 사용하고 있다. 그러나 이들 반사체를 외부 공기로 냉각하기 때문에 근적외선 히터램프에 의해 램프 자체와 램프에서 반사체로 전도된 열을 냉각 하지만 한계가 있기 때문에 반사체를 램프 가까이 설치 할 수가 없었으며, 수랭식 기술의 경우는 냉각수로 냉각을 하기 때문에 공랭식에 비해 충분한 냉각 성능 확보가 가능하나, 램프 자체의 반사 기능이 없기 때문에 특수 형상의 반사체를 구성하여 에너지 방사 효율을 높이고 있다.In particular, this flat type reflector is a water-cooled technique using a conventional thin plate reflector of 1.0t level and cooled by external air, and a water-cooled technique using a thick reflector of a special shape. A flat plate reflector is used to ensure good reflection performance. However, because these reflectors are cooled by outside air, the near-infrared heater lamp cools the lamp itself and the heat conducted from the lamp to the reflector, but because of its limitations, the reflector could not be installed near the lamp. It is possible to secure sufficient cooling performance compared to the air-cooled type, but because there is no reflection function of the lamp itself, a special shape of the reflector is configured to increase the energy radiation efficiency.
이에 반해 본 발명은 상기 2가지의 조건과 대비하여 공랭식 기술보다는 냉각 성능이 탁월하고 수랭식 기술보다는 제조가 간단한 것을 특징으로 하고 있다.On the contrary, the present invention is characterized in that the cooling performance is superior to the air cooling technology and the manufacturing is simpler than the water cooling technology in contrast to the two conditions.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 PET계통의 SCREEN인쇄제품의 공정 중 SCREEN인쇄 후 제품에 부착 되어있는 용재 내의 솔벤트 등의 성분의 완전 건조 또는 완전 제거하기 위해 PET계통의 SCREEN인쇄 제품의 특성을 고려하여 이송 벨트를 그물망 TYPE으로 구성하고 그 하부에 평판 반사판을 구성하여 상부에서 조사된 근적외선의 방사 에너지가 제품에 조사 될 때 그 중 통과되는 에너지 또는 제품과 관계없이 나머지 공간에 조사된 근적외선 방사 에너지를 다시 반사 시켜 제품에 2차로 방사 에너지를 조사 시켜 에너지의 효율을 증대시키며, 또한 이송장치 구성에 있어서 벨트 방식 외에 제품 이송하는 플레이트를 구성하여 이 플레이트가 왕복 운동을 함에 있어서 플레이트를 반사체로서 구성을 하면 에너지의 효율을 증대시키는 동등 효과를 얻을 수 있는 건조 시스템을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention in consideration of the characteristics of the PET-based SCREEN-printed products in order to completely dry or completely remove the solvent, such as solvent in the solvent adhered to the product after the SCREEN-printed in the process of PET-based SCREEN-printed products The conveying belt is composed of a mesh type and a flat plate reflector is formed at the bottom of the conveying belt. By reflecting the radiated energy to the product by reflecting it to the secondary, the efficiency of energy is increased. Also, in the configuration of the transfer device, the plate is configured to transfer the product in addition to the belt method. When drying, the equivalent effect of increasing the efficiency of It is a system to provide.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 근적외선 히터 모듈과 이를 갖는 건조 시스템을 나타내는 개략도1 is a schematic view showing a near infrared heater module and a drying system having the same according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 근적외선 히터 모듈의 바람직한 일 실시 예를 나타내는 부분 절개한 사시도2 is a partially cut perspective view showing a preferred embodiment of the near infrared heater module of FIG.
도 3은 도 1의 근적외선 히터시스템의 제어부를 나타내는 개념도3 is a conceptual diagram illustrating a control unit of the near infrared heater system of FIG. 1.
도 4는 본 발명의 근적외선 히터시스템의 제어 방법을 나타내는 블록도Figure 4 is a block diagram showing a control method of the near infrared heater system of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 근적외선 건조시스템의 이송장치를 나타내는 개략도Figure 5 is a schematic diagram showing a transfer device of the near infrared drying system according to an embodiment of the present invention
도 6은 종래의 일반적인 건조 시스템과 본 발명의 근적외선 히터시스템의 시간에 따른 건조율을 비교하여 나타내는 그래프Figure 6 is a graph showing a comparison of the drying rate with time between the conventional general drying system and the near-infrared heater system of the present invention
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 근적외선 히터시스템은, 일측에 입구가 형성되고 타측에 출구가 형성되는 건조실; 상기 건조실의 입구를 통해 대상물을 로딩하고, 출구를 통해 언로딩 하는 대상물 이송장치; 상기 건조실 내부에 설치되고, 근적외선을 발생하는 근적외선 램프로 상기 대상물에 근적외선을 조사하는 근적외선 히터; 및 비 접촉식 온도감지 수단으로 상기 대상물의 건조 진행 상태를 감지하여 상기 근적외선 히터에 제어 신호를 인가하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The near-infrared heater system of the present invention for achieving the above object, the drying chamber is formed with an inlet on one side and the outlet on the other side; An object transfer device for loading an object through an inlet of the drying chamber and unloading through an outlet; A near-infrared heater installed inside the drying chamber and radiating near-infrared rays to the object with a near-infrared lamp generating near-infrared rays; And a controller configured to apply a control signal to the near-infrared heater by sensing a drying progress state of the object by using a non-contact temperature sensing means.
또한, 바람직하기로 상기 근적외선 히터는, 상기 제어부와 연결된 파워 드라이버가 각각 연결되어 근적외선을 발생시키는 다수개의 근적외선 램프; 상기 근적외선 램프의 탈착이 가능하도록 내부에 다수개의 램프 홀더가 형성되고, 일측에 분해 가능한 유리판이 조립되어 상기 근적외선 램프를 둘러 싸여 냉각 기능을 갖는 형상의 하우징; 상기 하우징의 내면에 설치 되어 상기 근적외선 램프에서 조사된 근적외선이 일 방향으로 집중되도록 반사하며 냉각 기능을 갖는 평판형 반사판; 및 상기 하우징 내에 설치되어 상기 램프 자체에서 발생되는 열을 압축 공기로 냉각 하기 위한 압축공기 공급 장치; 를 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the near-infrared heater preferably comprises: a plurality of near-infrared lamps connected to the power driver connected to the control unit to generate near-infrared rays, respectively; A housing having a plurality of lamp holders formed therein to allow the near-infrared lamp to be attached and detached, and a glass plate assembled to one side to surround the near-infrared lamp and having a cooling function; A flat plate reflecting plate installed on an inner surface of the housing and reflecting the near infrared rays irradiated from the near infrared lamp to be concentrated in one direction and having a cooling function; And a compressed air supply device installed in the housing to cool the heat generated by the lamp itself with compressed air. It may be made, including.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 근적외선 히터 모듈은, 파워 드라이버가 각각 연결되어 근적외선을 발생시키는 다수개의 근적외선 램프; 상기 근적외선 램프의 탈착이 가능하도록 내부에 다수개의 램프 홀더가 형성되고, 일측에 분해 가능한 유리판이 조립되어 상기 근적외선 램프를 둘러 싸여 냉각 기능을 갖는 형상의 하우징; 상기 하우징의 내면에 설치되어 상기 근적외선 램프에서 조사된 근적외선이 일 방향으로 집중되도록 반사하며 냉각 기능을 갖는 평판형 반사판; 및 상기 하우징 내에 설치되어 상기 램프 자체에서 발생되는 열을 압축 공기로 냉각 하기 위한 압축공기 공급 장치; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the near-infrared heater module of the present invention for achieving the above object, a plurality of near-infrared lamps, each of which is connected to a power driver to generate near-infrared; A housing having a plurality of lamp holders formed therein to allow the near-infrared lamp to be attached and detached, and a glass plate assembled to one side to surround the near-infrared lamp and having a cooling function; A flat plate reflecting plate installed on an inner surface of the housing and reflecting the near infrared rays irradiated from the near infrared lamp to be concentrated in one direction and having a cooling function; And a compressed air supply device installed in the housing to cool the heat generated by the lamp itself with compressed air. Characterized in that comprises a.
또한, 바람직하기로 본 발명의 근적외선 히터 모듈은 하우징 내부온도 감지 수단으로 상기 하우징 내부의 온도를 감지하여 냉각 상태를 확인하는 히터 모듈의 온도 감지 수단; 대상물의 크기에 따라 상기 히터 모듈의 높이가 조절 되도록 상기 히터 모듈을 승하강 시키는 히터 모듈 승하강 창치; 상기 히터 모듈의 전방에 설치되어 대상물의 건조를 돕고, 제품 건조 시 발생하는 유해 가스를 후방으로 원활하게 배출시키도록 압축 공기를 분사하는 외부 공기 분사 장치; 상기 히터 모듈에 설치되고, 건조 중에 대상물의 온도를 측정하여 최적의 건조가 이루어지도록 상기 제어부에 대상물 온도 신호를 인가하는 대상물 온도 감지 수단;을 더 포함하여 이루어 질 수 있다.In addition, the near-infrared heater module of the present invention preferably includes a temperature sensing means of a heater module for detecting a cooling state by sensing a temperature inside the housing with a housing internal temperature sensing means; A heater module lifting and lowering window for raising and lowering the heater module so that the height of the heater module is adjusted according to the size of an object; An external air injector installed at the front of the heater module to help dry the object and to inject compressed air to smoothly discharge the harmful gas generated when the product is dried to the rear; And an object temperature sensing means installed on the heater module and measuring an object temperature during drying to apply an object temperature signal to the controller so as to achieve optimal drying.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 근적외선 히터 시스템의 제어방법은, 일측에 입구가 형성되고, 타측에 출구가 형성되는 건조실, 상기 건조실의 입구를 통해 대상물을 로딩하고, 출구를 통해 언로딩 하는 대상물이송장치, 상기 건조실 내부에 설치되고, 근적외선을 발생하는 근적외선 램프로 상기 대상물에 근적외선을 조사하는 근적외선 히터 및 비접촉식 온도감지 수단으로 상기 대상물의 건조진행 상태를 감지하여 상기 근적외선 히터에 제어신호를 인가하는 제어부;를 구비하여 이루어지는 근적외선 건조 시스템의 제어방법에 있어서, 상기 근적외선 히터의 조사량이나 조사시간 등 상기 제어부의 기준치를 설정하는 기준치 설정단계 및 대상물의 종류나 형태에 따라 상기 제어부로 상기 근적외선 히터의 조사 높이를 조절하는 히터 높낮이 조절단계로 이루어지는 준비단계; 상기 대상물이송장치의 대상물 감지수단으로 대상물의 입력을 감지하는 대상물 입력 감지단계와, 입력이 감지된 상기 대상물에 근적외선이 조사되어 건조가 이루어지도록 히터가 가동되는 히터가동 단계와, 상기 대상물 이송장치의 대상물 감지수단으로 조사를 마친 대상물의 출력을 감지하는 대상물 출력 감지단계로 이루어지는 건조 단계; 및 상기 비접촉식 온도감지 수단으로 상기 대상물의 건조 진행 상태를 감지한 상기 제어부가 상기 대상물 이송장치를 제어하여 건조가 완료된 대상물을 상기 건조실로부터 외부로 언로딩하고, 미 건조된 새로운 대상물을 건조실로 로딩하는 완료단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the control method of the near-infrared heater system of the present invention for achieving the above object, an inlet is formed on one side, the drying chamber is formed on the other side, the loading of the object through the inlet of the drying chamber, unloading through the outlet A near-infrared heater which is installed inside the drying chamber and generates a near-infrared ray and emits near-infrared rays, and detects the dry progress state of the object by means of a non-infrared heater and a non-contact temperature sensing means to control a signal to the near-infrared heater. The control method of the near-infrared drying system comprising: a reference value setting step of setting the reference value of the control unit, such as the irradiation amount and irradiation time of the near-infrared heater, and the near-infrared heater to the control unit according to the type or form of the object. Heater high and low to adjust the irradiation height of A preparation step consisting of this adjusting step; An object input sensing step of sensing an input of an object by an object detecting means of the object transporting device; a heater operating step of heating a heater by irradiating near-infrared light to the detected object and drying the input; A drying step comprising an object output detection step of detecting an output of the object that has been irradiated with the object detection means; And controlling the object transfer device to detect the drying progress state of the object by the non-contact temperature sensing means, to unload the completed object from the drying chamber to the outside, and to load an undried new object into the drying chamber. Completion step; characterized in that comprises a.
또한, 바람직하기로 상기 히터 가동 단계는, 대상물의 온도를 비접촉식으로 감지하는 대상물 온도 감지 단계; 대상물을 조사하는 근적외선 히터 모듈 내부의 온도를 감지하는 히터 모듈내부온도 감지 단계; 상기 제어부가 감지된 상기 대상물의 온도를 기준으로 대상물의 건조 정도를 판단하여 히터 모듈 내부에 장착된 다수개의 근적외선 램프들 중에서 필요한 램프만 작동되도록 상기 근적외선 램프의 파워 드라이버에 제어신호를 인가하는 가동 히터 개수 조절 단계;및 상기 제어부가 감지된 상기 히터 내부 온도를 기준으로 히터 과열 정도를 판단하여 근적외선 히터내부에 설치된 냉각장치에 제어신호를 인가하는 히터 및 히터 내부온도를 조절 단계; 를 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, preferably the heater operation step, the object temperature sensing step of non-contact sensing the temperature of the object; A heater module internal temperature sensing step of sensing a temperature inside the NIR heater module irradiating an object; A movable heater in which the controller determines a degree of drying of the object based on the sensed temperature of the object and applies a control signal to the power driver of the near infrared lamp such that only a necessary lamp is operated among a plurality of near infrared lamps mounted inside the heater module A number adjusting step; and adjusting a heater and an internal temperature of the heater to determine a degree of overheating of the heater based on the sensed internal temperature of the heater and to apply a control signal to a cooling device installed in the near infrared heater; It may be made, including.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 근적외선 히터 모듈과 이를 갖는 건조 시스템 및 이의 제어방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a near infrared heater module, a drying system having the same, and a control method thereof according to exemplary embodiments of the present invention will be described in detail.
먼저, 도 1에 도시 된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 근적외선 건조 시스템은, 크게 건조실(7)과 건조 시 발생될 수 있는 가스 및 열기를 외부로 배출하도록 통풍기(22)가 설치될 수 있다. 이러한, 상기 건조실(7)은 종래의 반 밀폐나 완전 밀폐되는 열풍 건조 방식의 건조실과는 달리, 건조과정에서의 열풍을 이용한 열 전달이 아닌 근적외선의 조사로 이루어지므로 열풍을 가둘 필요가 없기 때문에 상기 건조실(7)의 입구나 출구에 별도의 개폐장치가 불필요하고, 이러한 개방형 건조실(7)은 통풍이 원활하여 상기 통풍기(22)의 용량도 줄일 수 있다. 그러므로, 종래의 열풍방식의 건조실에 비하여 본 발명의 근적외선 건조 시스템의 건조실 제작비를 크게 낮출 수 있는 것이다.First, as shown in Figure 1, the near-infrared drying system according to an embodiment of the present invention, the ventilation chamber 22 is installed so as to discharge the drying chamber 7 and the gas and heat that may be generated during drying to the outside Can be. Since the drying chamber 7 is made of a radiation of near-infrared rays rather than heat transfer using hot air in a drying process, unlike the conventional semi-sealed or completely sealed hot air drying method, the drying air does not need to be trapped. A separate opening and closing device is not necessary at the inlet or the outlet of the drying chamber 7, and the open type drying chamber 7 can also reduce the capacity of the ventilator 22 because the ventilation is smooth. Therefore, the manufacturing chamber manufacturing cost of the near-infrared drying system of this invention can be significantly reduced compared with the conventional hot air drying chamber.
또한, 본 발명의 상기 대상물 이송장치는 상기 건조실(7)의 입구를 통해 대상물을 로딩하고, 출구를 통해 언로딩 하는 것으로서, 다양한 형태의 로딩 및 언로딩 장치가 사용될 수 있으나, 기존의 제품 생산라인과 동일한 콘베어(8)를 사용할 수 있다.In addition, the object transfer device of the present invention is to load the object through the inlet of the drying chamber 7, and unloading through the outlet, various types of loading and unloading device can be used, but the existing product production line The same conveyor 8 as can be used.
또한, 상기 콘베어(8)는 상기 건조실(7)을 관통하여 설치되는 것으로서, 상기 근적외선 히터(1) 조사 시작지점과 조사 끝 지점에 각각 대상물(D)의 입출력을 감지할 수 있는 대상물감지수단이 설치된다. 여기서, 이러한 대상물감지수단은 대상물의 근접을 감시하는 매우 다양한 형태의 대상물 감지 센서(81)(접촉식 또는 비접촉식 광센서 등)가 사용될 수 있다.In addition, the conveyor (8) is installed through the drying chamber (7), the object detection means for detecting the input and output of the object (D) at the start point and the end point of irradiation of the near infrared heater (1), respectively Is installed. Here, the object detecting means may be a very different type of object detecting sensor 81 (contact or non-contact optical sensor, etc.) for monitoring the proximity of the object.
따라서, 상기 대상물 감지 센서(81)는 후술 될 상기 제어부(9)와 연결되는 것으로서, 상기 제어부(9)는 상기 대상물 감지 센서(81)로부터 상기 대상물 (D)에 근적외선을 조사하는 것으로서, 이러한 상기 근적외선 램프(12)는 독립된 개체로 모듈화 되어 각종 장소나 위치에 다양하게 적용 및 설치되는 것이 가능하다.Accordingly, the object detecting sensor 81 is connected to the control unit 9 to be described later, and the control unit 9 irradiates near infrared rays to the object D from the object detecting sensor 81. The near-infrared lamp 12 can be modularized into a separate object and be applied and installed in various places or locations.
이러한, 상기 근적외선 히터(1)는 근적외선을 방출할 수 있는 모든 종류 및 형태의 근적외선 히터(1)가 사용될 수 있으나 바람직하기로는, 도 2에 도시 된 바와 같이, 크게 근적외선 램프(12)와, 하우징(18)과, 반사판(13) 을 포함하여 이뤄지는 근적외선 히터(1)가 사용될 수 있다.The near-infrared heater 1 may be any kind and type of near-infrared heater 1 capable of emitting near-infrared rays, but preferably, as shown in FIG. 2, the near-infrared lamp 12 and the housing 18 and the near-infrared heater 1 which comprises the reflecting plate 13 can be used.
즉, 상기 근적외선 램프(12)는, 상기 제어부(9)와 연결된 도 3의 파워드라이버가 각각 연결되어 근적외선을 발생시키는 다수개의 램프로서, 이들 근적외선 램프(12)는 상기 제어부(9)에 의해 개별 제어되어 대상물(D)의 특성이나 건조상태에 따라 가동되는 램프(12)의 개수가 조절될 수 있는 것이다.That is, the near-infrared lamp 12 is a plurality of lamps that generate near-infrared light by connecting the power driver of FIG. 3 connected to the control unit 9 to each of the near-infrared lamps 12 by the control unit 9. The number of lamps 12 that are controlled and operated according to the characteristics or the dry state of the object D may be adjusted.
특히, 상기 근적외선 램프(12)는 파장이 대략 0.75 ~ 1.5㎛ 범위이며 투과성이 매우 높아서 수분층 밑바닥까지 순간적으로 대상물을 수초 이내에 완전 건조시킬 수 있는 높은 열 밀도의 물리적 특성을 가진 근적외선을 조사할 수 있는 것이다. 이러한 근적외선은 통상 열원체를 섭씨 2,200도 이상의 고온으로 가열하는 경우에 방사하기 때문에 예를 들어 텅스텐 코일 등 내구성을 가진 열원체가 사용된다.In particular, the near-infrared lamp 12 has a wavelength range of approximately 0.75 to 1.5 μm and has a very high permeability, so that near-infrared rays can be irradiated with near-infrared rays having a high thermal density physical property capable of completely drying the object within a few seconds. will be. Since such near infrared rays are usually radiated when the heat source is heated to a high temperature of 2,200 degrees Celsius or more, a heat source having durability such as a tungsten coil is used.
또한, 도 2에 도시 된 바와 같이, 상기 하우징(18)은 상기 근적외선 램프(12)의 착탈이 가능하도록 내부에 다수개의 램프 홀더(11)가 형성되고, 일측에 분해 가능한 유리판(20)이 조립되어 상기 근적외선 램프(12)를 둘러싸는 형상이다.In addition, as shown in FIG. 2, the housing 18 has a plurality of lamp holders 11 formed therein so that the near-infrared lamp 12 can be attached and detached, and a glass plate 20 that can be disassembled on one side is assembled. And surrounds the near-infrared lamp 12.
따라서, 상기 하우징(18)으로 부터 상기 유리판(20)을 분리하고, 상기 하우징(18) 내부의 램프홀더(11)에 의해 체결된 각각의 근적외선 램프(12)를 분해하여 쉽게 교체하거나 청소할 수 있는 것이다.Accordingly, the glass plate 20 may be separated from the housing 18, and each near-infrared lamp 12 fastened by the lamp holder 11 inside the housing 18 may be easily disassembled or replaced. will be.
또한, 상기 평판형 반사판(13)은, 상기 하우징(18)의 내에 설치되는 것으로상기 근적외선 램프(12)에서 조사된 근적외선이 상기 유리판(20)을 통해 상기 대상물(D)방향으로 집중되도록 일측면에 근적외선을 반사시키는 반사면이 형성된 것이다.In addition, the flat plate reflector 13 is installed in the housing 18 so that the near infrared rays irradiated from the near infrared lamp 12 are concentrated in the direction of the object D through the glass plate 20. Reflecting surface reflecting near infrared rays is formed.
이때, 바람직하기로는 상기 하우징(18) 내부에 압축공기 공급 장치에 의해 투입된 차가운 공기가 머무는 공기실이 형성되도록 상기 평판형 반사판(13)은 상기 하우징의 내면에서 소정 간격으로 이격 되게 형성된다.In this case, preferably, the flat plate reflector 13 is formed to be spaced apart from the inner surface of the housing at predetermined intervals such that an air chamber in which the cool air introduced by the compressed air supply device stays is formed in the housing 18.
한편, 본 발명의 상기 근적외선 히터(1)는 필요에 따라 비접촉식 온도감지센서(2)와, 하우징 내부온도 감지센서(17)를 갖는 하우징 냉각장치와, 하우징 승하강 장치와, 대상물온도감지센서(14)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.On the other hand, the near-infrared heater 1 of the present invention, if necessary, a non-contact temperature sensor 2, a housing cooling device having a housing internal temperature sensor 17, the housing lifting device, and the object temperature sensor ( 14) may be further included.
즉, 온도 감지수단의 일종인 상기 비접촉식 온도 감지센서(2)는 상기 하우징(18)의 후방에 설치되어 건조 말기의 대상물(D)에서 발생하는 열에너지를 감지하는 매우 다양한 형태의 비접촉식 온도센서가 사용될 수 있고, 이러한 비접촉식 온도 감지수단에 대한 기술은 이미 상용화되어 널리 보급된 기술로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변경이 가능한 것이다.That is, the non-contact temperature sensor 2, which is a kind of temperature sensing means, is installed at the rear of the housing 18 so that a non-contact temperature sensor of a wide variety of forms for detecting thermal energy generated from the object D in the final stage of drying may be used. And, the technology for such a non-contact temperature sensing means is already commercialized and widely distributed technology that can be modified and changed within the scope without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 상기 제어부(9)는 상기 비접촉식 온도 감지센서(2)로부터 대상물(D)의 건조 말기의 온도신호를 입력 받아 대상물 완전 건조온도 기준치와 비교하여 대상물의 건조가 완전히 이루어졌는가를 판단하고, 상기 콘베어(8)를 가동하여 완전 건조된 대상물(D)만을 건조실 출구를 통해 외부로 출력한다.Therefore, the control unit 9 receives the temperature signal of the end of the drying of the object (D) from the non-contact temperature sensor 2 and compares with the reference value of the complete drying temperature of the object to determine whether the object is completely dried, and The conveyor 8 is operated to output only the completely dried object D to the outside through the drying chamber outlet.
한편, 상기 하우징 냉각장치는, 상기 하우징(18)의 내부 온도를 감지하여 상기 제어부에 하우징 내부 온도 신호를 인가하는 하우징 내부온도 감지센서(17)를 갖는것으로서, 상기 제어부(9)가 상기 하우징 내부온도 감지센서(17)로부터 하우징 내부 온도 신호를 인가 받아 미리 입력된 하우징 내부온도 기준치와 비교하여 하우징 과열로 판단되면, 파워 드라이브로 부터의 전원을 차단하여 과열에 의한 내부적인 손상을 차단토록 한다.Meanwhile, the housing cooling device has a housing internal temperature sensor 17 which senses an internal temperature of the housing 18 and applies a housing internal temperature signal to the controller, wherein the controller 9 is inside the housing. When it is determined that the housing is overheated by receiving the housing internal temperature signal from the temperature sensor 17 and comparing with the pre-input housing internal temperature reference value, the power from the power drive is cut off to block internal damage due to overheating.
한편, 본 발명의 상기 근적외선 히터 모듈이 작동 할 때 발생되는 자체 열을 냉각함에 있어서 평판 반사체를 근적외선 히터램프와 근접시켜 근적외선을 건조 하고자 하는 제품으로 방사하되, 램프에서 발생되는 열을 전달받도록 하여 열을 전달받은 평판 반사판(13)은 내부를 관통하여 흐르는 냉각수에 의해 이 열을 보다 쉽게 냉각을 하여 근적외선 히터 모듈이 열에 의한 영향을 최소화 하였으며, 주변의 하우징(18) 등도 평판 반사판(13)과 마찬가지로 내부를 관통 시켜 냉각수가 흐르도록 하여 히터 램프에 의해 전도되는 열을 냉각 할 수 있도록 하여 외부 공기로 냉각하던 종래의 근적외선 히터 모듈 보다 우수한 냉각 성능이 확보 될 수 있으며, 근적외선 히터모듈의 용량 증대에 따라 사이즈 및 히터 램프의 수가 증대되어도 부가되는 설계 없이 동일한 형상으로 냉각 성능이 확보 될 수 있도록 하는 냉각 방법을 제공함에 있다On the other hand, in the cooling of its own heat generated when the near-infrared heater module of the present invention operates, the flat reflector is near to the near-infrared heater lamp to radiate the near-infrared to the product to be dried, the heat generated by the lamp to receive heat The plate reflector 13 received is cooled by heat flowing through the inside more easily to minimize the influence of heat by the near-infrared heater module, and the surrounding housing 18 and the like as the plate reflector 13 The cooling water flows through the inside to cool the heat conducted by the heater lamp, so that the cooling performance can be secured better than that of the conventional near-infrared heater module, which has been cooled by outside air, and as the capacity of the near-infrared heater module increases, Even if the size and number of heater lamps increase, the same design without additional design It is to provide a cooling method to ensure the cooling performance in the shape.
그리고 냉각수는 근적외선 건조 모듈을 거치면서 임의의 온도까지 상승하여 외부 탱크로 나가지만 다시 근적외선 건조 모듈로 들어갈 때에는 이미 설정된 낮은 온도로 냉각되어 들어가게 된다.The coolant rises to an arbitrary temperature while passing through the near-infrared drying module, and exits to the external tank.
또한 상기 하우징의 일측에 구성된 압축 공기 공급장치(19)를 통해 압축공기는 상기 하우징(18) 내부 공기실로 투입되고, 상기 공기실의 상기 평판 반사판(13) 및램프 사이를 접촉하여 흐르면서 상기 램프에서 발생하는 자체의 열을 빼앗아 다시 상기 송출구(15)를 통해 배출되고, 배출된 공기는 다시 건조실(7)의 통풍기(22)에 의해 건조실(7) 외부로 배출됨으로써 상기 하우징(18)의 지나친 과열을 방지할 수 있는 것이다.In addition, through the compressed air supply device 19 configured on one side of the housing, the compressed air is introduced into the air chamber inside the housing 18, and flows in contact with the plate reflector 13 and the lamp of the air chamber in the lamp. The generated heat is taken out and discharged again through the outlet 15, and the discharged air is discharged to the outside of the drying chamber 7 by the ventilator 22 of the drying chamber 7, thereby excessively passing through the housing 18. It can prevent overheating.
또한, 상기 하우징 승하강 장치는, 대상물(D)의 크기에 따라 상기 하우징(18)의 높이가 조절 되도록 상기 하우징(18)을 승하강 시키는 것으로서, 유압실린더나 공압실린더 등 매우 다양한 형태의 승하강 장치가 사용될 수 있으나, 바람직하기로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 모터(6)와, 회전하는 나사봉에 의하여 작동되는 리프터(5)가 적용될 수 있다.In addition, the housing lifting device is to raise and lower the housing 18 so that the height of the housing 18 is adjusted according to the size of the object (D), the lifting and lowering of a variety of forms, such as hydraulic cylinders, pneumatic cylinders. A device may be used, but preferably, as shown in FIG. 1, a motor 6 and a lifter 5 operated by a rotating screw rod may be applied.
따라서, 사용자는 상기 리프터(5)를 이용하여 상기 대상물(D)의 높이에 따라 상기 근적외선 히터(1)의 설치 높이를 맞출 수 있고, 이외에도 상기 모터(6)가 상기 제어부(9)와 연결되어 높이가 다양한 종류의 대상물이나 대상물의 높이가 불규칙한 대상물 등 다양한 대상물에 따라 상기 근적외선 히터(1)의 설치 높이가 프로그램에 의해 자동으로 조절되는 등 매우 다양하게 적용될 수 있다.Therefore, the user can adjust the installation height of the near-infrared heater 1 according to the height of the object D using the lifter 5, and in addition, the motor 6 is connected to the control unit 9. The installation height of the near-infrared heater 1 is automatically adjusted by a program according to various objects such as various kinds of objects and objects having irregular heights, and can be applied in various ways.
한편, 상기 공기분사장치(30)는, 상기 하우징의 전방에 설치되어 대상물의 건조를 돕고(물분자의 증발을 가속화시키고), 유해 가스를 배출시키도록 후방의 대상물을 향하여 공기를 분사하는 것으로서, 상기 대상물에 포함된 수분이나 오일이 건조되면서 발생하는 각종 증발기나 유해가스가 건조작업에 영향을 미치지 않도록 불어 날리는 역할을 한다.On the other hand, the air spraying device 30 is installed in front of the housing to help the drying of the object (accelerating the evaporation of water molecules), and to inject air toward the rear object to discharge the harmful gas, The evaporator or harmful gas generated while the water or oil contained in the object is dried serves to blow out so as not to affect the drying operation.
여기서, 이러한 공기분사장치(30)는 공기 분사 노즐이나 공기분사관아나 밸브및 압축펌프 등을 구비하여 이루어지는 매우 다양한 형태의 공기분사장치가 적용될 수 있으나, 바람직하기로는 공기의 강제 흐름을 유발시키는 에어나이프가 적용될 수 있다.Here, the air injection device 30 may be applied to a wide variety of types of air injection device comprising an air injection nozzle, an air injection pipe, a valve, a compression pump, etc., but preferably air for causing forced flow of air. Knives may be applied.
이러한 상기 증발기나 유해가스는 상기 건조실의 통풍기에 의해 상기 건조실 외부로 배출된다.The evaporator or harmful gas is discharged to the outside of the drying chamber by the ventilator of the drying chamber.
또한, 상기 대상물온도감지센서(2)는, 근적외선 건조(1)의 최종 출력단에 설치되고, 건조 중에 대상물(D)의 온도를 측정하여 최적의 건조가 이루어지도록 상기 제어부(9)에 대상물온도신호를 인가하는 것으로서, 상기 제어부(9)가 상기 대상물온도감지수단으로 건조 중인 대상물(D)의 온도가 상승하는 패턴을 감지하여 기준치(대상물에 따른 최적의 건조곡선)와 비교함으로써 상기 근적외선 히터(1)의 가동 개수 및 전력 등을 조절할 수 있다.In addition, the object temperature sensor 2 is installed at the final output end of the near-infrared drying (1), the object temperature signal to the control unit 9 to measure the temperature of the object (D) during drying to achieve optimal drying In this case, the control unit 9 detects a pattern in which the temperature of the object D being dried by the object temperature sensing means rises and compares it with a reference value (optimal drying curve according to the object) to the near-infrared heater 1 ) Can control the number of operation and power.
즉, 상기 제어부(9)는 상기 대상물(D)의 온도가 기준치 보다 낮으면, 건조가 느리게 이루어지는 것으로 판단하여 상기 근적외선 히터(1)의 근적외선 조사량을 늘리고, 상기 대상물(D)의 온도가 기준치 보다 높으면, 건조가 빠르게 이루어지는 것으로 판단하여 상기 근적외선 히터(1)의 근적외선 조사량을 줄여서 불필요한 낭비를 방지할 수 있는 것이다.That is, when the temperature of the object D is lower than the reference value, the controller 9 determines that drying is slow, and increases the amount of near-infrared radiation of the near-infrared heater 1, and the temperature of the object D is higher than the reference value. If it is high, it is judged that drying is performed quickly, thereby reducing the amount of near-infrared radiation of the near-infrared heater 1 to prevent unnecessary waste.
그러므로, 이러한 본 발명의 근적외선에 의한 열 조사 방식과 종래의 열풍에 의한 열 전달 방식을 비교하면, 도 6에 도시 된 바와 같이, 본 발명의 근적외선 건조 시스템은, 근적외선 즉, 투과성 열에너지를 이용하여 대상물 수분층의 하부 바닥면부터 상부 표면까지 수 초 이내로 빠르게 건조가 진행되는 것으로서, 상부 표면이마지막으로 건조되기 때문에 본 발명의 건조곡선이 시간과 비례곡선을 이루어 100% 건조율 까지 도달되는 데 걸리는 시간(t1)이 매우 짧다.Therefore, when comparing the heat irradiation method using the near-infrared ray of the present invention and the heat transfer method by the conventional hot wind, as shown in Figure 6, the near-infrared drying system of the present invention, the near-infrared, that is, the object using the permeable thermal energy Drying progresses quickly from the lower bottom surface of the water layer to the upper surface within a few seconds. Since the upper surface is finally dried, the time taken for the drying curve of the present invention to reach a 100% drying rate in proportion to the time ( t1) is very short
그러나, 종래의 열풍건조방식의 시스템은, 열풍 즉, 접촉성 열 전달 에너지를 이용하여 대상물 수분층의 상부 표면부터 하부 바닥면까지 건조가 진행되는 것으로서, 하부 바닥면이 마지막으로 건조되기 때문에 이미 건조된 상부 표면의 방해로 열에너지가 하부 바닥면까지 전달되기 어렵기 때문에 100% 완전 건조까지 도달되는 데 걸리는 시간(t1)이 끝으로 갈수록 매우 길거나 심지어 상부 표면만 건조되고, 하부 바닥면은 건조되지 못하는 등 완전 건조가 불가능한 경우가 발생한다.However, in the conventional hot air drying system, the drying is performed from the top surface to the bottom surface of the object moisture layer using hot air, that is, contact heat transfer energy. Since the heat energy is difficult to transfer to the bottom surface due to the interference of the top surface, the time (t1) to reach 100% complete drying is very long at the end or even only the top surface is dried, the bottom surface is not dried, etc. It is possible that complete drying is not possible.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 상기 제어부(9)는, 파워 스위치, 비상 스위치, 제품(대상물) 입출력 감지수단, 제품 온도 감지수단, 히터(하우징) 내부온도 감지수단, 히터 위치(높이)제어 스위치, 히터 위치 감지수단, 히터출력 선택 스위치 등 상술된 바와 같이, 각종 센서와 스위치로 이루어지는 감지수단 들로 부터 상기 대상물의 건조 진행 상태를 감지하여 상기 근적외선 히터의 개별 파워 드라이버나, 상기 하우징 승하강 장치의 모터를 구동하는 모터 드라이버나, 상기 에어나이프의 솔레노이드 밸브를 개폐하는 솔레노이드 밸브 드라이버 등을 제어하고, 이밖에 각종 수단들로부터 감지된 제품 온도나 작동시간 등의 정보를 디스플레이 할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 3, the control unit 9 according to an embodiment of the present invention, the power switch, emergency switch, product (object) input and output detection means, product temperature detection means, heater (housing) inside The near-infrared heater by sensing the drying progress state of the object from the sensing means consisting of various sensors and switches, as described above, such as a temperature sensing means, a heater position control switch, a heater position sensing means, a heater output selection switch, and the like. The individual power driver, the motor driver for driving the motor of the housing elevating device, the solenoid valve driver for opening / closing the solenoid valve of the air knife, and the like. Information such as can be displayed.
이러한 상술된 본 발명의 근적외선 건조 시스템의 작동과정에 따른 제어방법을 보다 상세하게 설명하면, 본 발명의 근적외선 건조 시스템의 제어방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 최초 설비를 준비시키는 준비단계(SI)와, 다수개의 대상물 상기건조실에서 건조되는 건조단계(S2) 및 대상물을 로딩/언로딩하는 완료단계(S3)를 반복하게 되는 것이다.Referring to the control method according to the operation of the above-described near-infrared drying system of the present invention in more detail, the control method of the near-infrared drying system of the present invention, as shown in FIG. SI), and a plurality of objects are to be repeated in the drying step (S2) to be dried in the drying chamber and the completion step (S3) of loading / unloading the object.
즉, 상기 준비단계(S1)는, 상기 근적외선 히터의 조사량이나 조사시간 등 상기 제어부의 기준치를 설정하는 기준치 설정단계 및 대상물의 종류나 형태에 따라 상기 제어부로 상기 근적외선 히터의 조사 높이를 조절하는 히터 높낮이 조절단계로 이루어진다. 이외에도 상기 준비단계(S1)에서는 각종 기준치나 프로그램 및 설정치 등이 상기 제어부에 입력될 수 있다.That is, the preparation step (S1), the reference value setting step for setting the reference value of the control unit, such as the irradiation amount or irradiation time of the near-infrared heater and the heater to adjust the irradiation height of the near-infrared heater with the control unit in accordance with the type or shape of the object. Height adjustment is made. In addition, in the preparation step S1, various reference values, programs, and setting values may be input to the controller.
이어서, 상기 건조단계(S2)는, 상기 대상물이송장치의 대상물감지센서로 대상물의 입력을 감지하는 대상물 입력 감지단계(S21)와, 입력이 감지된 상기 대상물에 근적외선이 조사되어 건조가 이루어지도록 히터가 가동되는 히터 가동단계(S22)와, 상기 대상물이송장치의 대상물감지센서로 조사를 마친 대상물의 출력을 감지하는 대상물 출력 감지단계(S23)의 순서로 이루어진다.Subsequently, the drying step (S2), the object input detection step (S21) for detecting the input of the object by the object detection sensor of the object transfer device, and the heater so that near-infrared rays are irradiated to the object detected the input to dry The heater operation step (S22) is operated, and the object output detection step (S23) of detecting the output of the object is irradiated by the object detection sensor of the object transfer device.
여기서, 상기 히터 가동 단계(22)는, 대상물의 온도를 비접촉식으로 감지하는 대상물 온도 감지단계(221)와, 대상물을 조사하는 근적외선 히터 모듈 내부의 온도를 감지하는 히터 모듈 내부온도 감지 단계(222)와, 상기 제어부가 감지된 상기 대상물의 온도를 기준으로 대상물의 건조 정도를 판단하여 히터 모듈 내부에 장착된 다수개의 근적외선 램프들 중에서 필요한 램프만 작동되도록 상기 근적외선 램프의 파워 드라이버에 제어신호를 인가하는 가동 히터 개수 조절 단계(S223)및 상기 제어부가 감지된 상기 히터 내부 온도를 기준으로 히터 과열 정도를 판단하여 근적외선 히터 내부에 설치된 냉각장치에 제어신호를 인가하는 히터 및 히터 내부 온도조절 단계(S224)를 포함하여 이루어진다.Here, the heater operation step 22, the object temperature sensing step 221 for non-contact sensing the temperature of the object, and the heater module internal temperature sensing step 222 for sensing the temperature inside the near-infrared heater module for irradiating the object And determining, by the controller, the degree of drying of the object based on the detected temperature of the object to apply a control signal to a power driver of the near infrared lamp to operate only a necessary lamp among a plurality of near infrared lamps mounted inside the heater module. Number of movable heater adjustment step (S223) and the heater and the heater internal temperature control step of applying a control signal to the cooling device installed inside the near infrared heater by determining the degree of heater overheat based on the detected heater internal temperature (S224) It is made, including.
이어서, 상기 완료단계(S3)는 상기 비접촉식 온도김지 센서로 상기 대상물의 건조 진행 상태를 김지한 상기 제어부가 상기 대상물이송장치를 제어하여 건조가 완료된 대상물을 상기 건조실로부터 외부로 언로딩 하는 단계(S31)와, 미 건조된 새로운 대상물을 건조실로 로딩하는 단계(S32)로 이루어지고, 이러한 완료단계(S3)이후에는 상기 건조단계가 반복되면서 대량의 대상물들이 연속적으로 빠른 시간 안에 완전 건조될 수 있는 것이다.Subsequently, the completion step (S3) is a step of controlling the object transfer device by the control unit which gimmicked the drying progress state of the object by the non-contact temperature kimchi sensor to unload the object is completed from the drying chamber to the outside (S31) And, the step of loading the undried new object into the drying chamber (S32), and after this completion step (S3) is the drying step is repeated, a large number of objects can be completely dried in rapid successive time.
본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and of course, modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.
예컨대, 본 발명의 실시 예에서는 대상물에 조사되는 광선이 근적외선으로 한정되어 있으나 열에너지 전달이 가능한 모든 종류의 광선이 적용될 수 있고, 대상물 또한 건조가 필요한 모든 종류의 물건이나 동식물이 가능하다.For example, in the exemplary embodiment of the present invention, although the light rays irradiated to the object are limited to near infrared rays, all kinds of light rays capable of transferring heat energy may be applied, and the object may also be any kind of object or animal or plant that needs to be dried.
따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.Therefore, the scope of the claims in the present invention will not be defined within the scope of the detailed description, but will be defined by the following claims and the technical spirit thereof.
이상에서와 같이 본 발명의 근적외선 히터 모듈과 이를 갖는 건조 시스템 및 이의 제어방법에 의하면, 제품을 이송하기 위한 종래의 생산라인을 이용하여 제품을 운반하는 동안 근적외선 히터로 강력한 방사 에너지를 대상물에 조사함으로써 대상물 내의 수분 및 오일 성분을 매우 짧은 시간 내에 완전히 제거하여 건조시키는 것을 가능하게 하며, 열 전달 방식이 아니라 짧은 파장의 근적외선 조사 방식이기 때문에 건조실의 개방성이 높아서 설비의 설계가 자유롭고, 설비 제작비를 크게 절감할 수 있으며, 전기로 히터를 가동시키기 때문에 히터 준비 시간이 짧고, 대상물이 히터에 근접할 때만 히터를 가동시켜서 전기 소모 시간을 줄일 수 있게 하고, 근적외선 조사식이므로 히터에서 유해가스가 발생하지 않으며, 대상물에서 발생하는 유해가스의 배출이 용이하게 하여 환경 친화적인 효과를 갖는 것이다.As described above, according to the near-infrared heater module of the present invention, a drying system having the same, and a control method thereof, by irradiating a target with strong radiant energy with a near-infrared heater while transporting a product using a conventional production line for transporting the product. It is possible to completely remove moisture and oil components in the object within a very short time, and to dry it. Because of the short wavelength near-infrared irradiation method, not the heat transfer method, the openness of the drying room is high, allowing the design of the equipment to be free and the equipment manufacturing cost is greatly reduced. The heater preparation time is short because the heater is operated by electricity, and the heater is operated only when the object is close to the heater to reduce the electricity consumption time, and since the near-infrared irradiation type, no harmful gas is generated in the heater. Of harmful gases generated from It is easy to take out and has an environmentally friendly effect.
또한 근적외선 히터 모듈이 작동 할 때 발생되는 자체 열을 냉각함에 있어서 평판 반사체 및 주변의 하우징 등의 내부에 구성된 통로로 냉각수가 흐르도록 하여 건조 램프에 의해 전도되는 열을 냉각 할 수 있도록 하여 우수한 냉각 성능이 확보 될 수 있으며, 근적외선 히터모듈의 용량 증대에 따라 사이즈 및 히터 램프의 수가 증대되어도 부가되는 설계 없이 동일한 형상으로 냉각 성능이 확보 될 수 있도록 하는 냉각 방법을 제공함에 있다In addition, in cooling the self-heat generated when the near-infrared heater module is operated, coolant flows through a passage formed inside the flat plate reflector and the surrounding housing to cool the heat conducted by the drying lamp, thereby providing excellent cooling performance. It can be secured, and to provide a cooling method to ensure the cooling performance in the same shape without additional design even if the size and the number of heater lamps increases as the capacity of the near infrared heater module increases.
또한 이송장치에 있어서 도 5와 같이 PET계통의 SCREEN인쇄제품의 공정 중 SCREEN인쇄 후 제품에 부착 되어있는 용재 내의 솔벤트 등의 성분의 완전 건조 또는 완전 제거하기 위해 PET계통의 SCREEN인쇄 제품의 특성을 고려하여 이송 벨트를 그물망 TYPE(40) 으로 구성하고 그 하부에 평판 반사판(41) 을 구성하여 상부에서 조사된 근적외선의 방사 에너지가 제품에 조사 될 때 그 중 통과되는 에너지 또는 제품과 관계없이 나머지 공간에 조사된 근적외선 방사 에너지를 다시 반사 시켜 제품에 2차로 방사 에너지를 조사 시켜 에너지의 효율을 증대시키며, 또한 이송장치 구성에 있어서 벨트 방식 외에 제품 이송하는 플레이트를 구성하여 이 플레이트가 왕복 운동을 함에 있어서 플레이트를 반사체로서 구성을 하면 에너지의 효율을 증대시키는 동등 효과를 얻을 수 있는 건조 시스템을 제공함에 있다.In addition, in the transfer device, as shown in FIG. 5, in order to completely dry or completely remove the solvent such as solvent in the solvent attached to the product after the SCREEN printing process of the SCREEN printed product of the PET system, the characteristics of the SCREEN printed product of the PET system are considered. When the transfer belt is composed of a mesh type 40 and a flat plate reflector 41 is formed at the lower portion thereof, when the radiated energy of near-infrared radiation irradiated from the upper side is irradiated to the product, By reflecting the irradiated near-infrared radiation energy again, the radiation energy is irradiated to the product secondly to increase the energy efficiency. Also, in the configuration of the transfer device, the plate is configured to transfer the product in addition to the belt method. Can be configured as a reflector to achieve the equivalent effect of increasing energy efficiency. It is to provide a drying system.
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